فرستنده های جریان

اطلاعات کلی

فرستنده های جریان خروجی های الکتریکی متناسب با ورودی های جریان را ارائه می دهند. از دبی متر برای اندازه گیری جریان مایعات و گازها استفاده می کنند. فرستنده های جریان از سه نوع اصلی متر استفاده می کنند: جرم، حجمی و سرعت.

فناوری متر
فرستنده های جریان از چندین فناوری متر از جمله فشار دیفرانسیل (DP) استفاده می کنند. اصل اصلی کارکرد مترهای DP این است که افت فشار در یک متر با مجذور دبی جریان متناسب است. نمونه‌هایی از DP مترها شامل صفحات روزنه، دستگاه‌های مخروطی، لوله‌های Pitot، لوله‌های Venturi و نازل‌های جریان هستند.

• صفحات اوریفیس جریان سیال را محدود می کنند تا فشار دیفرانسیل را در یک قطعه فلزی مسطح که حاوی سوراخ حفره ای است ایجاد کند.

• دستگاه‌های مخروطی یک مخروط را در مرکز جریان سیال قرار می‌دهند تا فشار تفاضلی متناسب با سرعت ایجاد کنند.

• لوله های پیتوت یک جفت لوله توخالی هستند. یک لوله فشار ضربه و لوله دیگر پتانسیل را اندازه گیری می کند.

• لوله های ونتوری به تدریج قطر یک لوله جریان را باریک می کنند و افت فشار حاصل را اندازه می گیرند.

• نازل های جریان مشابه لوله های ونتوری هستند، اما منطقه خروجی برای بازیابی فشار فراهم نمی کنند.

تکنیک های اندازه گیری
فرستنده‌های جریان از روش‌های اندازه‌گیری جابجایی مثبت (PD)، جریان جرم واقعی، اولتراسونیک، الکترومغناطیسی و سایر تکنیک‌های اندازه‌گیری استفاده می‌کنند.

• دستگاه های PD مایعات را به افزایش های خاصی تقسیم می کنند که با روش های مکانیکی یا الکترونیکی شمارش می شوند. نمونه هایی از PD مترها عبارتند از پیستون متر، دنده سنج بیضی، دیسک nutating، و چرخش سنج.
  دبی سنج جرمی واقعی میزان دبی را بر حسب جرم اندازه گیری می کند و شامل دستگاه هایی مانند متر حرارتی و کوریولیس متر می باشد.
  مترهای التراسونیک هم شامل متر اثر داپلر و هم سنج های زمان پرواز می شود.
  دستگاه های الکترومغناطیسی از مایع به عنوان رسانا استفاده می کنند و یک میدان مغناطیسی توسط سیم پیچ های پرانرژی خارج از یک لوله جریان ایجاد می شود.
  زانو متر بر این اصل کار می کند که وقتی مایع در یک مسیر دایره ای حرکت می کند، نیروی گریز از مرکز در امتداد لبه های بیرونی اعمال می شود.

مشخصات و ویژگی ها
فرستنده های جریان از نظر شرایط عملیاتی، پارامترهای محدوده جریان، اندازه گیری عملکرد و ویژگی های اختیاری متفاوت هستند. شرایط عملیاتی شامل حداکثر فشار عملیاتی، محدوده دمای سیال و دمای عملیاتی است.

فشار کاری که بر حسب پوند بر اینچ مربع (psi) اندازه‌گیری می‌شود، حداکثر فشاری است که فرستنده‌های جریان می‌توانند تحمل کنند.

محدوده دمای سیال، تابعی از مصالح ساختمانی و آستر، معمولاً با درجه فارنهایت اندازه گیری می شود. با این حال، دستگاه های متریک معمولا در دسترس هستند. پارامترهای محدوده جریان برای فرستنده های جریان شامل محدوده سرعت جریان، محدوده سرعت جریان حجمی و محدوده سرعت جریان جرمی است.

• نرخ جریان جرمی محدوده جریان بر حسب جرم/زمان است. این مشخصات برای سنسورها و کنتورهای جریان جرمی اعمال می شود.
  محدوده سرعت جریان، محدوده جریان در فاصله/زمان است. این مشخصات برای سنسورها و کنتورهای جریان سرعت اعمال می شود.
  محدوده سرعت جریان حجمی گاز، محدوده جریان بر حسب حجم/زمان است. این مشخصات برای سنسورهای جریان حجمی و کنتورهای گازها اعمال می شود.

اندازه‌گیری‌های عملکرد شامل حداکثر افت فشار برای رسانه‌ای است که از دستگاه عبور می‌کند. عملکرد یک کنتور را می توان با نسبت چرخش آن تعیین کرد. نسبت چرخش، محدوده دینامیکی یا عملکرد موثر دبی سنج است. برای مثال، اگر یک دستگاه نرخ جریان 500 SCCM دارای نسبت چرخش 50:1 باشد. به طور موثر عمل می کند و جریان را تا 10 SCCM حل می کند. اگر همان دستگاه دارای چرخش 100:1 باشد، به طور موثر به 5 SCCM حل می شود.

به طور کلی، نوع دبی سنج ویژگی های موجود را تعیین می کند. برخی از فرستنده های جریان می توانند دما یا چگالی را اندازه گیری کنند. برخی دیگر سطح مایعات را اندازه گیری می کنند.

گزینه های خروجی
فرستنده های جریان ولتاژهای آنالوگ، جریان های آنالوگ، فرکانس ها و پالس ها را تولید

خروجی های ولتاژ آنالوگ توابع اندازه گیری ساده و معمولاً خطی هستند. آنها پیوسته هستند تا پالسی یا گسسته.

خروجی های جریان آنالوگ برای ارسال سیگنال در فواصل طولانی مناسب هستند. آنها شامل حلقه های جریان مانند 4 تا 20 میلی آمپر هستند و از بازخورد برای ارائه جریان مناسب بدون توجه به امپدانس یا نویز استفاده می کنند.

فرکانس و خروجی سیگنال پالس از طریق مدولاسیون دامنه (AM)، مدولاسیون فرکانس (FM) و مدولاسیون عرض پالس (PWM) کدگذاری می شوند. آنها همچنین به صورت امواج سینوسی و قطارهای پالس بیان می شوند. برخی از فرستنده های جریان به صورت عمود بر مسیر جریان وارد می شوند و برای دسترسی نیاز به یک لوله سوراخ دار دارند. برخی دیگر به موازات وصله جریان بین دو قطعه از لوله های فرآیند قرار می گیرند و در جای خود محکم می شوند.

استانداردها
فرستنده های جریان باید استانداردهای خاصی را رعایت کنند تا از طراحی و عملکرد مناسب اطمینان حاصل شود.

AD 63-09-01 - فرستنده جریان سوخت

MIL-T-26298 - فرستنده و سرعت جریان

QPL-5913 - توسط دولت در دستیابی به محصولات تحت پوشش مشخصات موضوع استفاده می شود

منابع:

https://www.globalspec.com

محصولات و خدمات مرتبط
فلومترهای Paddlewheel
فلومترهای Paddlewheel دارای یک چرخ پارویی هستند که عمود بر مسیر جریان است. محور روتور طوری قرار می گیرد که تماس بین پاروها و رسانه های جاری را محدود کند.

فلومترهای جابجایی مثبت
فلومترهای جابجایی مثبت حجم یا سرعت جریان سیال یا گاز متحرک را با تقسیم رسانه به حجم های ثابت و اندازه گیری شده اندازه گیری می کنند. این دستگاه ها شامل یک محفظه است که جریان رسانه را مسدود می کند و یک مکانیسم چرخشی یا رفت و برگشتی که اجازه عبور مقادیر با حجم ثابت را می دهد.

روتامترها
روتامترها معمولاً لوله های شیشه ای مخروطی هستند که به صورت عمودی در جریان سیال قرار می گیرند. یک شناور درون لوله نسبت به مقدار جریان به سمت بالا حرکت می کند.

دبی متر توربین
دبی سنج های توربین، سرعت جریان را در یک لوله یا خط فرآیند از طریق روتوری که با عبور رسانه از میان پره های آن می چرخد، اندازه گیری می کند.

سوئیچ های جریان سرعت
سوئیچ های جریان گاز و سوئیچ های جریان مایع، سرعت، برای اندازه گیری جریان یا کمیت یک سیال متحرک بر حسب سرعت، مانند فوت بر دقیقه استفاده می شوند.

سوئیچ های حجمی جریان مایع
سوئیچ های حجمی جریان مایع، جریان یا مقدار یک سیال متحرک را بر حسب واحد حجم در زمان، مانند لیتر در دقیقه اندازه گیری می کنند. این دستگاه های سنجش جریان دارای خروجی سوئیچ هستند.

فلومترهای گردابی
فلومترهای گردابی سنسورهای جریانی هستند که فرکانس گردابه های ریخته شده توسط یک بدنه بلوفی را که در یک جریان جریان قرار می گیرد، تشخیص می دهند. فرکانس گرداب ها متناسب با سرعت جریان است.